nguyễn thị nhẫn nghiên cứu tăng độ hòa tan cilnidipin bằng phương pháp tạo hệ phân tán rắn

Có nhiều kỹ thuật tăng độ hòa tan của dược chất ít tan như bào chế hệ phân tán rắn HPTR, giảm kích thước tiểu phân, thêm các chất diện hoạt, bào chế các hệ mang thuốc lipid, hệ tự nhũ hó

Nơi thực hiện:

Bộ môn Hóa lý Khoa bào chế - Công nghệ dược phẩm

HÀ NỘI – 2024

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin được bày tỏ sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Võ Quốc Ánh và TS Đào Văn Nam – những người thầy giàu kinh nghiệm và tâm huyết, đã tận tình truyền đạt kiến thức chuyên môn, kỹ năng và kinh nghiệm cho tôi trong suốt quá trình làm khóa luận Cảm ơn hai thầy đã quan tâm, theo dõi và hướng dẫn tôi từ những ngày đầu tiên bắt đầu, luôn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực nghiệm để tôi có thể hoàn thành được khóa luận này

Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến các thầy, các cô, các anh chị trong bộ môn Hóa lý, Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và trang thiết bị giúp tôi trong quá trình nghiên cứu

Với lòng biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu và các thầy cô trường Đại học Dược Hà Nội đã truyền đạt nhiều kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian 5 năm học tập tại trường

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới bạn Nguyễn Minh Hằng, em Phạm Mạnh Hoàng, em Lê Thị Huyền Trang và các bạn, các em trong nhóm nghiên cứu lab Hóa lý đã đồng hành, giúp đỡ trong quá trình làm thực nghiệm, và em Nguyễn Thị Hương Giang đã luôn cổ vũ, quan tâm tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ông bà, bố mẹ, cậu mợ, các anh chị em trong gia đình đã luôn luôn yêu thương, che chở, khích lệ và ủng hộ tôi trong suốt quá trình học tập của mình Tôi xin gửi được gửi lời cảm ơn chân thành đến chị Bùi Thị Thu Hà đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình hoàn thành khóa luận Tôi cũng xin cảm ơn bạn Trịnh Thị Ngọc Thủy, bạn Nguyễn Khánh Linh, bạn Lê Ngọc Linh và bạn Hà Thị Loan đã luôn bên cạnh lắng nghe, quan tâm và động viên những lúc tôi gặp khó khăn trong học tập và cuộc sống

Tôi xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày 03 tháng 06 năm 2024

Nguyễn Thị Nhẫn

1.1.1 Công thức hóa học, tính chất lý hóa 2

1.1.1.1 Công thức hóa học và tên khoa học 2

1.1.1.2 Tính chất lý hóa 2

1.1.2 Dược động học 2

1.1.3 Tác dụng và cơ chế tác dụng 3

1.1.4 Một số chế phẩm của cilnidipin trên thị trường 3

1.2 Một số phương pháp cải thiện độ hòa tan của dược chất ít tan 3

1.2.1 Tạo HPTR 3

1.2.2 Giảm kích thước tiểu phân 4

1.2.3 Tạo phức chất với các cyclodextrin 4

1.2.4 Sử dụng thêm chất diện hoạt 5

1.3.2.3 Kết tủa vô định hình trong chất mang tinh thể 7

1.3.2.4 Dung dịch và hỗn dịch kiểu thủy tinh 7

1.3.3 Ưu nhược điểm của HPTR 7

1.3.4 Chất mang sử dụng trong HPTR 8

1.3.5 Các phương pháp bào chế HPTR 9

1.3.5.1 Phương pháp sử dụng dung môi 9

1.3.5.2 Phương pháp nóng chảy 10

1.3.5.3 Phương pháp nhào 11

1.3.5.4 Phương pháp dung môi nóng chảy 11

1.4 Một số nghiên cứu cải thiện độ hòa tan của cilnidipin 11

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 13

2.1.1 Nguyên vật liệu, hóa chất 13

2.1.2 Thiết bị 13

2.2 Nội dung nghiên cứu 14

2.3 Phương pháp nghiên cứu 14

2.3.2.3 Phương pháp thử độ hòa tan của cilnidipin trong HPTR 16

2.3.2.4 Phương pháp thử hòa tan - khuếch tán trên thiết bị khuếch tán ngang 17

2.3.2.5 Phương pháp khảo sát đặc tính màng mỏng HPTR bằng kính hiển vi 18

2.3.2.6 Phương pháp quét nhiệt lượng vi sai (DSC) 18

2.3.2.7 Phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 19

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20

3.1 Khảo sát và lựa chọn thành phần công thức bào chế 20

3.1.1 Sàng lọc dung môi hòa tan cilnidipin 20

3.1.2 Sàng lọc polyme 20

3.1.3 Bào chế HPTR 21

3.2 Đánh giá tương tác dược chất - polyme trong HPTR bằng phổ FTIR 24

3.3 Đánh giá trạng thái kết tinh của dược chất bằng quét nhiệt vi sai DSC 26

3.3.1 HPTR sử dụng chất mang Eudragit E100 26

3.3.2 HPTR sử dụng chất mang HPC EF 27

3.3.3 HPTR sử dụng chất mang PVP K30 28

3.4 Đánh giá ảnh hưởng của loại chất mang đến độ hòa tan CIL từ HPTR 29

3.4.1 Đánh giá ảnh hưởng bằng phương pháp thử độ hòa tan thường quy 29

3.4.2 Đánh giá ảnh hưởng bằng phương pháp thử hòa tan - khuếch tán 33

3.4.2.1 Môi trường khoang cho chứa 0,1 % Tween 80 33

3.4.2.2 Môi trường khoang cho không chứa chất diện hoạt 34

3.5 Đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ dược chất đến độ hòa tan CIL từ HPTR 36

3.5.1 Đánh giá ảnh hưởng bằng phương pháp thử độ hòa tan thường quy 36

3.5.2 Đánh giá ảnh hưởng bằng phương pháp thử hòa tan - khuếch tán 39

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 46TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

AUC Diện tích dưới đường cong (Area Under Curve) BCS Hệ thống phân loại sinh dược học (Biopharmaceutics

classification system) CIL Cilnidipin

CT Công thức DĐVN Dược điển Việt Nam DSC Quét nhiệt lượng vi sai (Differential scanning calorimetry) EE100 Eudragit E100

FTIR Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier Transform

Infrared) HCl Acid hydrocloric HHVL Hỗn hợp vật lý HPC Hydroxypropylcellulose HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance Liquid

Chromatography) HPTR Hệ phân tán rắn KHV Kính hiển vi kl/kl Khối lượng/Khối lượng KTTP Kích thước tiểu phân NL Nguyên liệu

PE Polyethylen PVP Polyvinylpyrrolidon RSD Độ lệch chuẩn tương đối (relative standard deviation) SD Độ lệch chuẩn (standard deviation)

v/v Thể tích/Thể tích

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Hóa chất dùng trong nghiên cứu 13

Bảng 2.2 Bảng thiết bị dùng trong nghiên cứu 13

Bảng 3.1 Sơ bộ xác định độ tan của CIL trong một số dung môi hữu cơ 20

Bảng 3.2 Khả năng được solvat hóa, trương nở, hòa tan của các polyme trong dung môi 20

Bảng 3.3 Bảng thiết kế thí nghiệm 21

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của loại polyme đến quá trình bào chế HPTR 22

Bảng 3.5 Kết quả định lượng CIL trong các mẫu HPTR (%) 23

Bảng 3.6 Kết quả thử độ hòa tan của E1, H1, P1 trong môi trường HCl pH 1,2 (n=3) 29

Bảng 3.7 Kết quả thử độ hòa tan của CIL từ E1, H1, P1, CIL NL trong môi trường hòa tan HCl pH 1,2 chứa 0,1% Tween 80 (n=3) 30

Bảng 3.8 Kết quả thử độ hòa tan của CIL từ E4, H4, P4, CIL NL trong môi trường hòa tan HCl pH 1,2 chứa 0,1 % Tween 80 (n=3) 32

Bảng 3.9 Kết quả thử khả năng hòa tan - khuếch tán CIL của 4 mẫu E1, H1, P1, CIL NL khi môi trường khoang cho chứa 0,1% Tween 80 (n=3) 33

Bảng 3.10 Kết quả thử khả năng hòa tan - khuếch tán CIL của 4 mẫu E4, H4, P4, CIL NL khi môi trường khoang cho chứa 0,1% Tween 80 (n=1) 34

Bảng 3.11 Kết quả thử khả năng hòa tan - khuếch tán CIL của 4 mẫu E1, H1, P1, CIL NL khi môi trường khoang cho không có Tween 80 (n=1) 35

Bảng 3.12 Kết quả thử khả năng hòa tan - khuếch tán CIL của 4 mẫu E4, H4, P4, CIL NL khi môi trường khoang cho không có Tween 80 (n=1) 35

Bảng 3.13 Kết quả thử độ hòa tan CIL của E1, E2, E3, E4 trong môi trường HCl pH 1,2 chứa 0,1 % Tween 80 (n=3) 36

Bảng 3.14 Kết quả thử độ hòa tan CIL của H1, H2, H3, H4, CIL NL trong môi trường HCl pH 1,2 chứa 0,1% Tween 80 (n=3) 37

Bảng 3.15 Kết quả thử độ hòa tan CIL của P1, P2, P3, P4 trong môi trường HCl pH 1,2 chứa 0,1 % Tween 80 38

Bảng 3.16 Kết quả thử khả năng hòa tan - khuếch tán CIL của 5 mẫu E1, E2, E3, E4, CIL NL khi môi trường khoang cho có chứa 0,1% Tween 80 (n=1) 40

Bảng 3.17 Kết quả thử khả năng hòa tan – khuếch tán CIL của 5 mẫu E1, E2, E3, E4, CIL NL khi môi trường khoang cho không có Tween 80 (n=1) 40

Bảng 3.18 Kết quả thử khả năng hòa tan - khuếch tán CIL của 5 mẫu H1, H2, H3, H4, CIL NL khi môi trường khoang cho có 0,1 % Tween 80 (n=1) 41

Bảng 3.19 Kết quả thử khả năng hòa tan - khuếch tán CIL của 5 mẫu H1, H2, H3, H4, CIL NL khi môi trường khoang cho không có Tween 80 (n=1) 42

Bảng 3.20 Kết quả thử khả năng hòa tan - khuếch tán CIL của 5 mẫu P1, P2, P3, P4, CIL NL khi môi trường khoang cho chứa 0,1% Tween 80 (n=1) 43Bảng 3.21 Kết quả thử khả năng hòa tan - khuếch tán CIL của 5 mẫu P1, P2, P3, P4, CIL NL khi môi trường khoang cho không có Tween 80 (n=1) 43

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Công thức hóa học của cilnidipin 2Hình 3.1 Hình ảnh mẫu bột HPTR lần lượt tương ứng với 3 loại chất mang EE100, HPC EF, PVP K30 chụp bằng máy ảnh (a, b, c) và qua kính hiển vi ở vật kính 4x (d, e, f) 22Hình 3.2 Hình ảnh CIL nguyên liệu khi quan sát trên KHV vật kính 40x 23Hình 3.3 Một số hình ảnh đại diện quan sát dưới KHV vật kính 40x của các HPTR với chất mang polyme và tỷ lệ dược chất khác nhau 23Hình 3.4 Phổ IR của (a) CIL nguyên liệu (CIL NL), (b) HPTR E2, 24Hình 3.5 Phổ IR của (a) CIL nguyên liệu (CIL NL), (b) HPTR H2, (c) hỗn hợp vật lý (CIL-HPC), (d) HPC EF (HPC) 25Hình 3.6 Phổ IR của (a) CIL nguyên liệu (CIL NL), (b) HPTR P2, (c) hỗn hợp vật lý (CIL-PVP), (d) PVP K30 26Hình 3.7 Phổ quét nhiệt vi sai của mẫu cilnidipin nguyên liệu (CIL NL), hỗn hợp vật lý của CIL và EE100 (HHVL), HPTR E1, E2, E3, E4 27Hình 3.8 Phổ quét nhiệt vi sai của mẫu cilnidipin nguyên liệu (CIL NL), hỗn hợp vật lý của CIL và HPC EF (HHVL), HPTR H1, H2, H3, H4 28Hình 3.9 Phổ quét nhiệt vi sai của mẫu cilnidipin nguyên liệu (CIL NL), hỗn hợp vật lý của CIL và PVP K30 (HHVL), HPTR P1, P2, P3, P4 29Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan CIL theo thời gian của 3 mẫu E1, H1, P1 trong môi trường HCl pH 1,2 (n=3) 30Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của CIL theo thời gian của 4 mẫu: E1, H1, P1, CIL NL trong môi trường HCl pH 1,2 chứa 0,1% Tween 80 (n=3) 31Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan của CIL theo thời gian của 4 mẫu: E4, H4, P4, CIL NL trong môi trường HCl pH 1,2 chứa 0,1 % Tween 80 (n=3) 32 Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn khả năng hòa tan - khuếch tán của CIL khi môi trường khoang cho có 0,1 % Tween 80 theo thời gian của mẫu HPTR: (a) E1, H1, P1, CIL NL; (b) E4, H4, P4, CIL NL 34Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn khả năng hòa tan - khuếch tán của CIL khi môi trường khoang cho không có chất diện hoạt của HPTR: (a) E1, H1, P1, CIL NL; (b) E4, H4, P4, CIL NL (n=1) 36Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan CIL theo thời gian của 4 mẫu: E1, E2, E3, E4, CIL NL trong môi trường HCl pH 1,2 chứa 0,1% Tween 80 (n=3) 37Hình 3.16 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan CIL theo thời gian của 5 mẫu: H1, H2, H3, H4, CIL NL trong môi trường HCl pH 1,2 chứa 0,1% Tween 80 (n=3) 38Hình 3.17 Đồ thị biểu diễn độ hòa tan CIL theo thời gian của 4 mẫu: P1, P2, P3, P4 trong môi trường HCl pH 1,2 chứa 0,1 % Tween 80 39

Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn khả năng hòa tan - khuếch tán của CIL theo thời gian của 5 mẫu E1, E2, E3, E4, CIL NL khi: môi trường khoang cho có 0,1% Tween 80 (a), môi trường khoang cho không có Tween 80 (b) (n=1) 41Hình 3.19 Đồ thị biểu diễn khả năng hòa tan – khuếch tán của CIL theo thời gian của 5 mẫu: H1, H2, H3, H4, CIL NL khi: môi trường khoang cho chứa Tween 80 (a), khi môi trường khoang cho không có Tween 80 (b) (n=1) 42Hình 3.20 Đồ thị biểu diễn khả năng hòa tan – khuếch tán của CIL theo thời gian của 5 mẫu: P1, P2, P3, P4, CIL NL khi: môi trường khoang cho chứa 0,1 % Tween 80 (a), khi môi trường khoang cho không có Tween 80 (b) (n=1) 44

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Theo công bố của Tổ chức y tế thế giới (WHO), hiện nay, bệnh tim mạch là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên toàn thế giới với tỷ lệ chết do bệnh này gây ra chiếm tới trên 31 % tổng số ca tử vong Trong đó, tăng huyết áp là yếu tố nguy cơ phổ biến gây ra các bệnh tim mạch, đột quỵ, bệnh thận mạn tính, suy giảm nhận thức và nhiều bệnh nguy hiểm khác Cũng theo điều tra của WHO được công bố năm 2022, trên toàn thế giới, có khoảng 1,3 tỷ người bị cao huyết áp, 3/4 trong số đó hiện đang sống ở các nước có mức thu nhập thấp và trung bình Chỉ có khoảng 20 % số người có triệu chứng được kiểm soát huyết áp hiệu quả Phòng ngừa và điều trị thành công bệnh tăng huyết áp là chìa khóa trong việc giảm gánh nặng bệnh tật và nâng cao tuổi thọ cho dân số thế giới Hiện nay, nhóm các thuốc hàng đầu được lựa chọn điều trị bệnh tăng huyết áp bao gồm nhóm chẹn kênh canxi dihydropyridin, thuốc ức chế men chuyển, ức chế thụ thể anginotensin II, lợi tiểu thiazid và nhóm thuốc chẹn beta [39]

Cilnidipin (CIL) là dược chất có tác dụng chẹn kênh canxi thuộc nhóm dihydropyridin thế hệ mới được hợp tác phát triển bởi hai công ty Ajinomoto và Fuji Viscera Không giống các thuốc chẹn kênh canxi khác, cilnidipin có khả năng ức chế cả kênh canxi loại L trên cơ trơn mạch máu và kênh canxi loại N ở tế bào thần kinh Vì thế, thuốc có nhiều ưu điểm so với các thuốc chẹn kênh canxi truyền thống khác như không gây hạ huyết áp quá mức và phản xạ nhịp tim nhanh [16], có tác dụng bảo vệ tim mạch, thần kinh và chức năng thận [12] Tuy nhiên, cilnidipin có sinh khả dụng rất thấp, chỉ khoảng 13 % thuốc được hấp thu theo đường uống, do dược chất gần như không tan trong nước và bị chuyển hóa qua gan lần đầu [12] Tăng tốc độ hòa tan hoặc độ tan của dược chất là giải pháp hữu hiệu để cải thiện sinh khả dụng của các dược chất kém tan

Có nhiều kỹ thuật tăng độ hòa tan của dược chất ít tan như bào chế hệ phân tán rắn (HPTR), giảm kích thước tiểu phân, thêm các chất diện hoạt, bào chế các hệ mang thuốc lipid, hệ tự nhũ hóa… Trong đó, bào chế HPTR là giải pháp hiệu quả, được ứng dụng rộng rãi trong tăng độ tan/độ hòa tan của dược chất ít tan Trong cấu trúc HPTR, dược chất có thể tồn tại ở dạng vô định hình, được phân tán dưới dạng các tiểu phân có kích thước rất mịn, sự có mặt của chất mang thân nước làm tăng tính thấm ướt nhờ đó cải thiện độ tan/độ hòa tan biểu kiến của dược chất [38] Vì những lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu tăng độ hòa tan cilnidipin bằng phương pháp tạo hệ phân tán rắn” với hai mục tiêu sau:

1 Bào chế được HPTR chứa cilnidipin bằng phương pháp tráng phim – bay hơi dung môi

2 Đánh giá được một số đặc tính lý hóa và hiệu quả làm tăng độ hòa tan của HPTR

2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về cilnidipin

1.1.1 Công thức hóa học, tính chất lý hóa

1.1.1.1 Công thức hóa học và tên khoa học

Hình 1.1 Công thức hóa học của cilnidipin

- Công thức phân tử C27H28N2O7 [11] - Khối lượng phân tử: 429,52 g/mol [11] - Tên khoa học: 3-(2-Methoxyethyl)5-[(2E)-3-phenylprop-2-en-1-yl](4RS)-2,6-dimethyl-4-(3-nitrophenyl)-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylat [11]

1.1.1.2 Tính chất lý hóa

- Cảm quan: bột tinh thể màu vàng nhạt [11], nhiệt độ nóng chảy: 108-113˚C [10] - Độ tan: tan hoàn toàn trong acetonitril, ít tan trong methanol và ethanol, thực tế không tan trong nước [11]

- Hệ số phân bố dầu/nước: 4,7 - Độ bền: CIL bị phân hủy bởi ánh sáng, tạo sản phẩm màu vàng đỏ [11] - Theo hệ thống phân loại sinh dược học (BCS), CIL thuộc nhóm II, nhóm có độ tan trong nước kém và tính thấm tốt

1.1.2 Dược động học

Cilnidipin được hấp thu nhanh sau khi uống, nồng độ thuốc trong máu đạt đỉnh sau 2 giờ Theo nghiên cứu của Lee Jieon và các cộng sự, thực hiện ở 51 đối tượng nam khỏe mạnh, sau khi sử dụng 10 mg CIL đơn liều, nồng độ thuốc tối đa trong máu Cmax

và diện tích dưới đường cong AUC được ghi nhận lần lượt là 8,9 ± 4,2 ng/mL và 41,2 ± 20,4 ng.h/mL [16] Trong cơ thể, thuốc được phân bố chủ yếu ở thận, gan, huyết tương và các mô khác Khoảng 98 % CIL liên kết với protein huyết tương Thời gian bán thải là 7,5 giờ [6] Cilnidipin chuyển hóa ở cả gan và thận, thông qua quá trình khử hydro với sự có mặt của hệ enzym microsome cytochrom P450 ở gan Thuốc được thải trừ 80 % qua phân và 20% qua nước tiểu [21]

Do CIL có độ tan và độ hòa tan trong nước thấp và bị chuyển hóa lần đầu qua gan, sinh khả dụng (SKD) đường uống của thuốc rất thấp, khoảng 13 % [12] Nhiều nghiên cứu cải thiện độ hòa tan và sinh khả dụng của thuốc đã được thực hiện bằng cách tạo

3 phức hợp của CIL với hydroxypropyl-β-cyclodextrin, tạo tiểu phân nano lipid rắn, tiểu phân nano PGLA [15]

1.1.3 Tác dụng và cơ chế tác dụng

Không giống như các thuốc chẹn kênh canxi khác, CIL ức chế đồng thời cả 2 kênh Ca2+ loại L trên cơ trơn mạch máu và kênh Ca2+ loại N trên tế bào thần kinh giao cảm CIL được chứng minh về tác dụng hạ huyết áp hiệu quả và an toàn mà không gây ra tác dụng hạ huyết áp quá mức và gây phản xạ nhịp tim nhanh so với các dihydropyridin khác khi dùng liều đơn [16],[20]

Trên kênh canxi loại L, CIL ngăn chặn dòng ion canxi đi vào tế bào cơ trơn mạch máu, làm giãn cơ trơn mạch máu, gây hạ huyết áp CIL có tác dụng kéo dài so với nifedipin và nicardipin do sự ức chế dòng ion canxi vào tế bào diễn ra trong thời gian lâu hơn [35] Bằng việc ức chế kênh canxi loại N ở đầu dây thần kinh giao cảm, CIL có tác dụng hạ huyết áp khởi phát chậm nhưng kéo dài Kết hợp với việc ức chế giải phóng norepinephrine, CIL có tác động giãn mạch, hạ huyết áp do stress, giảm nhịp tim và tăng lưu lượng máu qua thận [21] Khả năng bảo vệ tim mạch, bảo vệ thần kinh và bảo vệ chức năng thận của CIL đã được chứng minh thông qua các mô hình thực nghiệm lâm sàng [12] Cilnidipin phù hợp với những bệnh nhân tăng huyết áp mắc kèm bệnh tiểu đường, bệnh thận mạn tính và những bệnh nhân bị phù nề bàn chân [21], rất có ích trong điều trị lâu dài các bệnh lý rối loạn tim mạch do làm giảm rối loạn chức năng nội mô mạch máu [6]

1.1.4 Một số chế phẩm của cilnidipin trên thị trường

Cilnidipin được hợp tác phát triển bởi Ajinomoto và Fuji Viscera Pharmaceuticals và được phê duyệt lần đầu tiên tại Nhật Bản vào năm 1995 Sau đó, thuốc được Trung Quốc, Ấn Độ, Hàn Quốc và một số nước khác cấp phép và trở thành một trong những thuốc điều trị tăng huyết áp phổ biến Hiện nay, tại Việt Nam, một số viên nén bao phim chứa cilnidipin được cấp phép lưu hành như Atelec 5 mg và 10 mg (Ajinomoto Pharmaceuticals Co., Ltd.); Amnol 5 mg và 10 mg (Công ty TNHH sinh dược phẩm Hera)

1.2 Một số phương pháp cải thiện độ hòa tan của dược chất ít tan

Hòa tan là quá trình dược chất giải phóng ra khỏi dạng thuốc ban đầu và được phân tán trong dung dịch ở dạng phân tử tự do Khi tồn tại ở dạng phân tử, dược chất được khuếch tán và hấp thu qua màng sinh học, từ đó có tác dụng dược lý và đem lại hiệu quả điều trị Độ hòa tan và tốc độ hòa tan là yếu tố ảnh hưởng lớn tới mức độ và tốc độ hấp thu thuốc trong cơ thể, là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh khả dụng của thuốc

1.2.1 Tạo HPTR

Hệ phân tác rắn làm tăng độ hòa tan của dược chất ít tan thông qua cơ chế như làm giảm kích thước tiểu phân dược chất, dược chất được phân tán ở mức độ cực mịn, thậm

4 chí ở mức độ phân tử nếu hệ có cấu trúc của dung dịch rắn Ngoài ra, sự tương tác của dược chất và chất mang làm tăng tính thấm ướt với môi trường, ngăn chặn sự kết tụ của các tiểu phân dược chất, làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với môi trường hòa tan Dược chất được chuyển từ dạng tinh thể sang dạng vô định hình trong HPTR Độ tan của dược chất ở dạng vô định hình tăng lên đáng kể do không cần năng lượng để phá vỡ mạng tinh thể trong quá trình hòa tan [7]

1.2.2 Giảm kích thước tiểu phân

Mối quan hệ giữa kích thước tiểu phân và tốc độ hòa tan của một chất rắn có thể giải thích thông qua phương trình Noyes-Whitney Trong đó: dm/dt là tốc độ hòa tan (khối lượng/thời gian); D là hệ số khuếch tán của chất rắn trong dung dịch; A là diện tích bề mặt tiếp xúc của các tiểu phân rắn với dung dịch, CS và C lần lượt là nồng độ bão hòa chất tan và nồng độ chất tan trong dung dịch tại thời điểm t; h là bề dày lớp khuếch tán

𝑑𝑚𝑑𝑡 =

𝐷 𝐴 (𝐶𝑆 − 𝐶)ℎKích thước tiểu phân càng nhỏ, diện tích bề mặt tiếp xúc của tiểu phân với môi trường hòa tan càng lớn, thuốc hòa tan càng nhanh Các phương pháp làm giảm kích thước tiểu phân (KTTP) như nghiền phản lực, nghiền bi… các phương pháp này về bản chất là tác động lực cơ học lên hạt thô gây ra các biến dạng làm vỡ hạt, từ đó thu được các hạt có kích thước nhỏ hơn Tuy nhiên, phương pháp trên có nhiều nhược điểm như sự phân bố rộng về kích thước hạt sau nghiền, nhiệt sinh ra trong quá trình, tiêu hao năng lượng lớn, dạng vô định hình dễ bị kết tinh trong điều kiện nóng ẩm [24] Với dược chất bề mặt sơ nước, khi giảm kích thước tiểu phân tạo bột siêu mịn, các tiểu phân này có xu hướng vón cục và kết tập làm giảm diện tích bề mặt tiếp xúc của tiểu phân với môi trường hòa tan, làm tốc độ hòa tan giảm [1]

1.2.3 Tạo phức chất với các cyclodextrin

Một số chất thân nước có khả năng liên kết với dược chất tạo phức chất hoặc phức hợp làm tăng đáng kể độ tan của dược chất trong nước [1] Cyclodextrin có khả năng hình thành phức hợp, từ đó làm tăng độ hòa tan của dược chất trong nước, tăng SKD và độ ổn định của thuốc [30] Cyclodextrin có bản chất là những oligosacarit mạch vòng, có cấu trúc không gian hình nón cụt rỗng, mặt bên ngoài ưa nước và phần lõi bên trong kỵ nước Với cấu trúc và hình dạng như vậy, cyclodextrin có khả năng nhốt dược chất ít tan vào khoang trung tâm, che giấu hầu hết phần kỵ nước Phức hợp này dễ dàng phân ly trong nước, nồng độ dược chất tự do cân bằng với dược chất trong khoang lõi [30]

So với 2 dạng ⍺-cyclodextrin và γ-cyclodextrin, β-cyclodextrin cùng với các dẫn chất của chúng như hydroxypropyl β-cyclodextrin, hydroxyethyl β-cylcodextrin… được ứng dụng nhiều [1]

5

1.2.4 Sử dụng thêm chất diện hoạt

Với cấu trúc lưỡng thân gồm phần thân dầu và phần thân nước, nhóm chất diện hoạt có khả năng hấp phụ trên bề mặt phân cách pha, tạo thành lớp đơn, đa phân tử hoặc lớp ion làm thay đổi tính phân cực lớp bề mặt và giảm sức căng bề mặt giữa hai pha Khi nồng độ chất diện hoạt lớn hơn nồng độ micell tới hạn (CMC), các phân tử dược chất phân bố vào cấu trúc lõi của micell, không tham gia vào cân bằng của dung dịch ở trạng thái bão hòa [1] Khi đó, nồng độ dược chất trong micell lớn hơn nhiều so với nồng độ ở trong dung dịch, giúp cải thiện đáng kể độ tan của dược chất [2]

1.2.5 Sử dụng đồng dung môi

Phương pháp này sử dụng hỗn hợp có độ phân cực gần với độ phân cực của dược chất để làm tăng độ hòa tan của dược chất ít tan trong nước Hỗn hợp dung môi thường bao gồm nước và dung môi thân nước như glycerin, ethanol, isopropanol… theo tỷ lệ thích hợp Bên cạnh vai trò tăng độ tan, một số hỗn hợp dung môi còn có vai trò tăng độ ổn định và tăng sinh khả dụng của thuốc [1]

1.2.6 Tạo muối

Phương pháp này áp dụng cho một số dược chất ở dạng acid hoặc base rất ít tan trong nước có thể tạo muối hoặc dạng muối liên hợp dễ tan Các anion thường sử dụng để tạo muối là clorid, sulfat, acetat, phosphat… và các cation Na+, K+, Ca2+, Al3+… [1] Dạng muối tạo thành sẽ thay đổi pH của lớp khuếch tán bao quanh dược chất, dẫn đến tăng độ tan so với dạng tự do tương ứng [26] Các dạng muối khác nhau làm thay đổi tính chất lý hóa, độ tan và mức độ hòa tan của dược chất, từ đó ảnh hưởng đến sinh khả dụng của thuốc

Trong một số trường hợp, có thể phải phối hợp hai hay nhiều biện pháp làm tăng độ hòa tan của dược chất kém tan Có thể dùng hỗn hợp dung môi và chất diện hoạt, điều chỉnh pH và tạo phức chất, tạo muối kết hợp với điều chỉnh pH và dùng hỗn hợp dung môi…

1.3 Hệ phân tán rắn

1.3.1 Khái niệm

Hệ phân tán rắn (HPTR) là hệ rắn gồm ít nhất hai thành phần là dược chất kỵ nước và chất mang thân nước, cải thiện sinh khả dụng đường uống bằng cách tăng độ hòa tan của dược chất [22] Một hay nhiều dược chất được phân tán trong một hay nhiều chất mang hoặc cốt trơ không có hoạt tính sinh học, được bào chế bằng phương pháp thích hợp [7] Chất mang có thể ở dạng tinh thể hoặc vô định hình, dược chất được phân tán có thể tồn tại ở dạng hạt vô định hình, tinh thể mịn hoặc dạng phân tử [22] Một HPTR được coi là lý tưởng là khi dược chất - chất mang vô định hình được phân tán ở mức độ phân tử như một dung dịch rắn So với dạng vô định hình thuần túy, dung dịch rắn có độ ổn định vật lý cao hơn [33]

6 Khái niệm HPTR được bắt nguồn từ nghiên cứu của Sekiguchi và Obi năm 1961 về sự hình thành hỗn hợp eutecti của sulfathiazol với chất mang trơ ure từ hỗn hợp nóng chảy của chúng Từ đó, HPTR trở thành đối tượng của nhiều nghiên cứu và đã được chứng minh về khả năng cải thiện độ tan và SKD của nhiều dược chất ít tan [7],[25]

1.3.2 Phân loại

Dựa vào cấu trúc lý hóa, HPTR có thể phân loại thành các nhóm gồm hỗn hợp eutecti, dung dịch rắn, kết tủa vô định hình trong chất mang tinh thể, dung dịch và hỗn dịch kiểu thủy tinh

1.3.2.1 Hỗn hợp eutecti

Hỗn hợp eutecti là hỗn hợp vật lý, gồm hai chất kết tinh có thể hòa tan hoàn toàn vào nhau ở trạng thái lỏng nhưng không thể trộn lẫn ở trạng thái rắn Hỗn hợp eutecti rắn được tạo thành bằng cách làm lạnh nhanh hỗn hợp nóng chảy của hai chất có tỷ lệ thích hợp để thu được hỗn hợp các tinh thể rất mịn [17] Khi tiếp xúc với môi trường nước hoặc dịch tiêu hóa, chất mang trong hỗn hợp eutecti sẽ được hòa tan nhanh chóng và giải phóng ra dược chất ở dạng hạt tinh thể rất mịn có diện tích bề mặt lớn, từ đó làm tăng độ hòa tan của dược chất Chất mang còn có tác dụng tăng tính thấm ướt môi trường hòa tan của dược chất, làm tăng tốc độ hòa tan, cải thiện SKD của thuốc [17]

1.3.2.2 Dung dịch rắn

Trong dung dịch rắn, dược chất và chất mang phân tán vào nhau ở mức phân tử tạo thành hệ một pha đồng thể Trong dung dịch rắn, tốc độ hòa tan dược chất bằng tốc độ hòa tan của chất mang So với hỗn hợp eutecti, tốc độ hòa tan của dược chất trong dung dịch rắn nhanh hơn do dược chất tồn tại ở dạng phân tử và sẵn sàng để hòa tan [13] Bên cạnh đó, dung dịch rắn có khả năng cải thiện độ ổn định dạng vô định hình bằng cách ức chế sự kết tinh của dược chất [8] Có thể phân loại dung dịch rắn theo mức độ trộn lẫn giữa hai thành phần (dung dịch rắn liên tục, dung dịch rắn không liên tục) hoặc theo cách các phân tử dược chất phân bố trong mạng lưới dung môi (dung dịch rắn thay thế, dung dịch rắn xen kẽ, dung dịch rắn vô định hình) [7],[8],[17]

Trong dung dịch rắn liên tục, hai thành phần được trộn lẫn vào nhau ở mọi tỷ lệ mà tại đó mức độ liên kết giữa hai thành phần (tương tác giữa các phân tử dược chất và tá dược) lớn hơn mức độ liên kết của từng thành phần riêng lẻ (tương tác phân tử dược chất với nhau và tương tác phân tử tá dược với nhau) Với dung dịch rắn không liên tục, khả năng trộn lẫn hoặc hòa tan của thành phần này với thành phần kia bị hạn chế Dưới một nhiệt độ nhất định, độ hòa tan lẫn nhau của hai thành phần giảm [8],[32] Trong dung dịch rắn thay thế, phân tử dược chất là một nút trong mạng lưới tinh thể của dung môi rắn, với điều kiện kích thước của các phân tử dược chất so với kích thước của các phân tử dung môi rắn khác nhau ít hơn 15 % [17] Trong dung dịch rắn xen kẽ, các phân tử dược chất lấp vào khoảng trống giữa các phân tử dung môi trong mạng tinh thể [32]

7 Để vừa vào khoảng trống, đường kính của phân tử chất tan phải nhỏ hơn 0,59 lần đường kính phân tử dung môi và thể tích của các phân tử chất tan phải nhỏ hơn 20 % thể tích dung môi [17] Với dung dịch rắn vô định hình, các phân tử chất tan phân tán ở dạng phân tử nhưng không đều trong dung môi vô định hình [8],[17],[19]

1.3.2.3 Kết tủa vô định hình trong chất mang tinh thể

Khác với hỗn hợp eutecti đơn giản, cả dược chất và chất mang được kết tinh đồng thời từ việc đun chảy hay bốc hơi dung môi, ở đây dược chất có thể được kết tủa dưới dạng vô định hình trong chất mang kết tinh Trạng thái năng lượng cao của dược chất trong hệ thường tạo ra tốc độ hòa tan lớn hơn nhiều so với dạng tinh thể tương ứng [8]

1.3.2.4 Dung dịch và hỗn dịch kiểu thủy tinh

Đây là một hệ đồng nhất, trong đó với dung dịch thủy tinh, các phân tử dược chất hoà tan trong dung môi thủy tinh, còn với hỗn dịch thủy tinh các phân tử dược chất kết tủa, phân tán trong dung môi thủy tinh [32] Thuật ngữ “thủy tinh” được dùng để mô tả một chất tinh khiết hoặc một hỗn hợp các chất ở trạng thái thủy tinh, trạng thái mà ở đó các chất này tồn tại ở thể rắn, thu được bằng cách làm nguội đột ngột hỗn hợp đã đun chảy Trạng thái thủy tinh được đặc trưng bởi độ trong suốt và độ giòn ở dưới nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) [37] Dung dịch thủy tinh có năng lượng mạng nhỏ hơn nhiều so với dung dịch rắn, do đó tốc độ hòa tan của các chất dạng dung dịch thủy tinh nhanh hơn [13] Tuy nhiên, trạng thái thủy tinh dễ thay đổi hơn so với trạng thái tinh thể, tùy thuộc vào tính chất lý hóa và điều kiện bảo quản, thủy tinh có thể chuyển thành chất rắn kết tinh [8]

1.3.3 Ưu nhược điểm của HPTR

Ưu điểm: Khi dược chất được bào chế ở dạng HPTR sẽ giúp giảm kích thước tiểu

phân dược chất, bên cạnh đó dược chất tương tác tốt hơn với chất mang thân nước làm tăng tính thấm ướt và giảm sự kết tụ [32] Do kích thước tiểu phân dược chất trong HPTR nhỏ, diện tích bề mặt tiếp xúc của dược chất với môi trường được tăng lên, làm tăng độ tan, tốc độ hòa tan, cải thiện SKD [5] So với biện pháp giảm KTTP khác, bào chế ở dạng HPTR có hiệu quả hơn về khía cạnh: tăng độ xốp của hệ, thay đổi trạng thái tồn tại (dạng thù hình) làm dược chất dễ hòa tan hơn [14] Cụ thể, HPTR chứa polyme mạch thẳng sẽ tạo ra số lượng lớn các hạt xốp hơn so với các polyme mạng lưới [5],[22], các cấu trúc xốp này giúp cho nước dễ thấm vào bên trong cấu trúc và làm tăng tốc độ hòa tan Đối với HPTR vô định hình, dược chất ở trạng thái vô định hình có xu hướng hòa tan tốt hơn, giải phóng nhanh hơn do không cần năng lượng để phá vỡ mạng tinh thể trong quá tình hòa tan [5] HPTR còn có khả năng che vị, ứng dụng để sản xuất thuốc rắn thay cho các dạng bào chế lỏng

Nhược điểm: HPTR ít được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp do hệ kém ổn

định về mặt hóa lý Sự hút ẩm trong khi bảo quản thúc đẩy quá trình kết tinh, làm giảm

8 độ ổn định của chế phẩm vô định hình [22] Hơn nữa, đa số các polyme được sử dụng làm chất mang trong HPTR đều có tính hút ẩm dẫn đến làm giảm nhiệt độ chuyển thủy tinh Tg, thúc đẩy các hiện tượng tách pha, kết tinh lại, hoặc phá vỡ tương tác giữa dược chất và chất mang trong quá trình bảo quản, giảm độ ổn định [14],[31],[32] Ngoài ra, các đặc tính lý hóa và độ ổn định của HPTR có thể bị ảnh hưởng khi nâng cấp quy mô sản xuất do thay đổi về tốc độ gia nhiệt và làm lạnh HPTR so với trong nghiên cứu [27]

1.3.4 Chất mang sử dụng trong HPTR

Các chất mang trong HPTR là chất không có hoạt tính, có vai trò như một phương tiện vận chuyển hoạt chất hoặc cải thiện độ hòa tan cho dược chất kém tan Chất mang cần đảm bảo một số đặc điểm sau: hòa tan tốt trong dịch tiêu hóa, trơ về mặt dược lý, không độc, phù hợp với phương pháp bào chế, cải thiện khả năng hòa tan của dược chất trong nước, tương thích về mặt hóa học với dược chất [2],[14]

Polyethylen glycol (PEG): các PEG có trọng lượng phân tử từ 4000-6000 thường

sử dụng với vai trò chất mang trong bào chế HPTR PEG có nhiệt độ nóng chảy thấp (dưới 65˚C) và có khả năng hòa tan tốt trong nhiều dung môi hữu cơ là hai đặc điểm rất thích hợp trong bào chế HTPR bằng phương pháp đun chảy và dùng dung môi [17] PEG có độ nhớt cao, có thể hạn chế sự kết tinh lại dược chất, nhưng cũng có thể cản trở khả năng phân tán của dược chất trong chất mang, làm chậm quá trình hòa tan dược chất trong cơ thể [34] Mặc dù có đặc tính hút ẩm mạnh, nhưng PEG có thể cải thiện khả năng thấm ướt của dược chất

Polyvinylpyrrolidon (PVP): nhiều loại PVP được sử dụng trong dược phẩm, và

được phân loại theo khối lượng phân tử trung bình PVP có nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) cao nên ít được sử dụng cho phương pháp nóng chảy Tá dược này phù hợp với bào chế HPTR bằng phương pháp dung môi nhờ khả năng hòa tan tốt trong nhiều loại dung môi hữu cơ PVP có khả năng cải thiện tính thấm ướt của dược chất ít tan, rất dễ hút ẩm trong quá trình bảo quản HPTR Loại PVP ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ hòa tan của dược chất trong HPTR, phân tử lượng của PVP tăng thì tốc độ hòa tan giảm [17]

Polyacrylat và polymethacrylat: Là các polyme và dẫn xuất polyme của acid

acrylic và acid methacrylic, được biết với tên thương mai Eudragit, tá dược này thường được sử dụng mới mục đích kiểm soát tốc độ giải phóng dược chất Eudragit E được sử dụng để cải thiện tốc độ giải phóng dược chất do tan trong dung dịch đệm pH lên tới 5 và trương nở ở pH cao Trong khi Eudragit L được sử dụng khi cần tránh giải phóng dược chất tại dạ dày do Eudragit L tan tốt trong môi trường có pH từ 5-6 trở lên [17]

Ure: là sản phẩm của quá trình chuyển hóa protein trong cơ thể, không độc, có

nhiệt độ nóng chảy thấp, hòa tan tốt trong nước và các loại dung môi hữu cơ thông thường, do vậy phù hợp với cả hai phương pháp nóng chảy và dung môi trong bào chế HPTR [17],[40] Hiện nay, ure ít được sử dụng làm chất mang, tuy nhiên một số nghiên

9 cứu cho thấy khi sử dụng ure trong HPTR, độ hòa tan của một số dược chất ít tan được cải thiện rõ rệt [40]

Dẫn chất của cellulose: có nhiều loại dẫn chất cellulose có thể dùng làm chất mang

trong HPTR bào chế bằng phương pháp dung môi Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) có khả năng hòa tan tốt trong nước và hỗn hợp của ethanol hoặc methanol với diclomethan Hydroxypropylcellulose (HPC) hòa tan tốt trong nhiều loại dung môi, bao gồm nước, ethanol, methanol, cloroform Carboxymethyl ethylcellulose (CMEC) kém tan trong dịch dạ dày, hòa tan ở pH trên 5 - 6 và trong aceton, isopropanol 70 %, ethanol 60 %, hỗn hợp diclomethan:ethanol tỷ lệ 1:1 [23] Nhìn chung các dẫn chất cellulose có trọng lượng phân tử thấp có tác dụng tăng độ hòa tan tốt hơn

Các loại đường: có khả năng hòa tan tốt trong nước và ít gây độc tính Tuy nhiên,

nhiệt độ nóng chảy của nhóm tá dược này cao và kém tan trong dung môi hữu cơ là các nhược điểm hạn chế ứng dụng của chúng trong HPTR [17] Một số HPTR với chất mang trehalose, sucrose, inulin có thể xảy ra tình trạng kết tủa lại và tạo thành tinh thể lớn dược chất [34]

Chất hoạt động bề mặt: Chất diện hoạt được cho rằng có khả năng khắc phục đáng

kể tình trạng kết tinh và kết tủa trong HPTR Việc sử dụng chất hoạt động bề mặt trong HPTR có tác dụng cải thiện độ hòa tan của dược chất, ngoài ra làm tăng độ ổn định vật lý và hóa học Trên thực tế, chất diện hoạt lưỡng thân có thể tăng cường khả năng trộn lẫn của dược chất và chất mang, hạn chế hiện tượng dược chất kết tinh lại [34] Tuy nhiên, do vấn đề về độc tính ở nồng độ cao nên chất diện hoạt ít được sử dụng đơn độc mà thường kết hợp với chất mang khác Các chất diện hoạt thường được sử dụng nhiều là tween, natri laurylsulfat, natri dodecylsulfat [17],[34]

1.3.5 Các phương pháp bào chế HPTR

1.3.5.1 Phương pháp sử dụng dung môi

Phương pháp này thường áp dụng cho các dược chất kém bền với nhiệt và/hoặc chất mang có nhiệt độ nóng chảy cao Dung môi được lựa chọn dựa trên các tiêu chí gồm khả năng hòa tan dược chất và chất mang, ít độc [31] Các dung môi thường sử dụng là ethanol, aceton, methylenclorid, ethyl acetat…hoặc hỗn hợp dung môi hoặc hỗn hợp dung môi và nước Có thể thêm chất diện hoạt để làm tăng độ hòa tan của dược chất và chất mang trong dung môi [14]

Nguyên tắc: Hòa tan hoàn toàn dược chất và chất mang trong dung môi hữu cơ dễ bay hơi, trộn đồng nhất dung dịch, sau đó loại bỏ dung môi hữu cơ Dung môi có thể được loại bỏ bằng cách sấy khô, đun cách thủy, đông khô, phun sấy, đồng kết tủa hoặc sử dụng chất lỏng siêu tới hạn Nhiệt độ dùng để bay hơi dung môi thường nhỏ hơn 70˚C [17],[31]

10 Một số nhược điểm của phương pháp dùng dung môi hữu cơ để bào chế HPTR là tốn nhiều năng lượng để bay hơi dung môi, dung môi hữu cơ thường độc, dung môi khó được loại bỏ hoàn toàn, lượng tồn dư có thể gây độc và giảm độ ổn định hóa lý của chế phẩm, có thể xảy ra hiện tượng tách pha trong quá trình loại bỏ dung môi [8],[19],[22] Các kỹ thuật thường dùng trong phương pháp sử dụng dung môi để bào chế HPTR:

Phun sấy: Dung dịch dược chất - chất mang được phun dưới dạng các hạt nhỏ và

sấy loại bỏ dung môi bằng luồng khí nóng ở nhiệt độ nhất định Phương pháp này có thể kiểm soát kích thước hạt, hình dạng, độ trơn chảy bằng các thông số quy trình [5],[19] Các giọt phun nhanh chóng bay hơi chỉ trong vài giây sau khi được phun vào buồng có kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và luồng không khí nên hạn chế hiện tượng tác pha [4],[14] Đây là phương pháp phổ biến nhất trong sản xuất do chi phí sản xuất thấp, dễ nâng quy mô và có thể sản xuất liên tục [19]

Đông khô: Dung dịch dược chất - chất mang được hạ nhiệt độ để đông rắn toàn bộ

hệ, sau đó thăng hoa dung môi ở áp suất thấp [13] Phương pháp này có thể giảm thiểu hiện tượng tách pha trong quá trình loại bỏ dung môi [14], nhưng ít được áp dụng vì đa số dung môi hữu cơ có nhiệt độ đông lạnh thấp và không duy trì được sự đông rắn trong suốt quá trình bay hơi [4]

Sử dụng CO2 lỏng siêu tới hạn (SFCO2): Chất lỏng siêu tới hạn có tính chất trung

gian của chất lỏng và chất khí, vừa có khả năng thấm sâu vào chất rắn, vừa có mật độ tiểu phân cao [2],[31] SFCO2 được sử dụng phổ biến nhất vì nhiệt độ tới hạn (TC) và áp suất tới hạn (PC) thấp (TC = 31,1˚C, PC = 73,8 bar) SFCO2 được sử dụng để hòa tan dược chất và chất mang, sau đó được đưa về nhiệt độ và áp suất thường để bay hơi tạo HPTR [22] Phương pháp này có ưu điểm hạn chế ô nhiễm môi trường, sản phẩm thu được có độ tinh khiết cao, hiệu suất cao, không tồn dư dung môi, nhiệt độ quá trình tương đối thấp [2],[8],[31] Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp là khả năng hòa tan dược chất trong CO2 siêu tới hạn thấp (độ tan thường nhỏ hơn 0,01 %), khó nâng cấp quy mô thí nghiệm [22]

Đồng kết tủa: Kỹ thuật này khác biệt nhất trong các kỹ thuật dùng dung môi do

dược chất được kết tủa trong quá trình bào chế Khi này, chất mang được hòa tan trong nước, dược chất được hòa tan trong dung môi hữu cơ Sau đó trộn hai dung dịch vào nhau tạo tủa, lọc lấy tủa và loại bỏ dung môi bằng kỹ thuật phù hợp, nghiền mịn thu được HPTR [5]

1.3.5.2 Phương pháp nóng chảy

Phương pháp thường được áp dụng với những dược chất kém bền với nhiệt và chất mang có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp Trong phương pháp này, hỗn hợp vật lý của dược chất và chất mang được đun nóng trực tiếp hoặc dược chất được phân tán vào trong chất mang đã nóng chảy Quá trình đun chảy, kèm theo khuấy liên tục để dược chất và

11 chất mang trộn lẫn và tạo hệ đồng nhất ở trạng thái chảy lỏng Sau đó, hỗn hợp được làm nguội và đông đặc nhanh, nghiền mịn thu được HPTR [14],[17] Đây là phương pháp không sử dụng dung môi do vậy khắc phục được hầu hết các nhược điểm của kỹ thuật bào chế dùng dung môi [7],[17] Tuy nhiên khó khăn của phương pháp này là vấn đề không đồng nhất, tách pha trong quá trình làm lạnh [8],[17] Có hai kỹ thuật nóng chảy được dùng là đùn nóng chảy và phun ngưng tụ

Phương pháp đùn nóng chảy: Được thực hiện bởi sự kết hợp của việc làm nóng

chảy hỗn hợp và đùn qua máy đùn trục vít Sản phẩm ở đầu ra có thể được kiểm soát kích thước và không cần nghiền mịn [22],[32] Quá trình thực hiện hiệu quả và liên tục, thời gian tiếp xúc với nhiệt độ cao tương đối ngắn [4],[22]

Phương pháp phun ngưng tụ: Được thực hiện bằng cách làm nóng chảy hỗn hợp

dược chất và chất mang sau đó phun vào môi trường nhiệt thấp làm các giọt chất lỏng đông rắn Phương pháp này có thể hạn chế hiện tượng tách pha trong quá trình làm nguội của phương pháp nóng chảy do có thể kiểm soát được tốc độ làm nguội [4]

1.3.5.3 Phương pháp nhào

Hỗn hợp dược chất và chất mang được làm ướt bằng dung môi và nhào kỹ, sau đó được nghiền nhỏ trong cối và chày để thu được khối nhão Sấy khô, rây để đồng nhất và thu được hạt có kích thước mong muốn [19]

1.3.5.4 Phương pháp dung môi nóng chảy

Là sự kết hợp của hai phương pháp dung môi và phương pháp nóng chảy Dược chất được hòa tan trong dung môi thích hợp, sau đó trộn dung dịch này vào chất mang đã được nóng chảy Loại bỏ dung môi và sấy khô tiếp đến khối lượng chất rắn không đổi [22],[32] Phương pháp này thường chỉ áp dụng với thuốc liều thấp [8]

1.4 Một số nghiên cứu cải thiện độ hòa tan của cilnidipin

Các nghiên cứu cải thiện sinh khả dụng của thuốc đều tập trung chủ yếu vào việc tăng độ hòa tan của dược chất do CIL có độ tan thấp nhưng tính thấm cao Năm 2023, nghiên cứu giảm kích thước tiểu phân dược chất CIL bằng phương pháp nghiền bi đã được tiến hành để tăng độ hòa tan của CIL Tiểu phân dược chất CIL có thể nghiền nhỏ đến kích thước 0,35 μm, kết quả cho thấy, trong môi trường 0,1% Tween 80, tốc độ hòa tan và mức độ hòa tan của CIL từ hỗn dịch tăng 4-5 lần so với nguyên liệu Sau 5 phút, tỷ lệ hòa tan của CIL từ mẫu bào chế có thể đạt tới 95 %, trong khi độ hòa tan của mẫu nguyên liệu chỉ đạt 6 % trong cùng khoảng thời gian [3]

Cùng hướng nghiên cứu làm giảm kích thước tiểu phân nhằm tăng độ hòa tan, tác giả Farhatja Shaikh và cộng sự đã bào chế hỗn dịch nano bằng phương pháp kết tủa -siêu âm Sau quá trình sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng và tối ưu hóa hỗn dịch nano thu được có KTTP 280,1 ± 3,7 nm, độ đồng nhất phân bố KTTP (PDI) bằng 0,176 và thế Zeta là -13,9 ± 0,9 mV Kết quả thử độ hòa tan in vitro với công thức tối ưu cho thấy,

12 sau 40 phút CIL được hòa tan hoàn toàn (100,23 ± 1,63 %) Công thức tối ưu cũng đã được thử nghiệm in vivo, kết quả cho thấy các thông số dược động học được cải thiện đáng kể, bao gồm Cmax (23,67 ± 1,50 ng/mL), tmax (0,25 giờ) và AUC0-t (94,26 ± 2,19 ng.h/mL) so với giá trị tương ứng của CIL nguyên liệu và chế phẩm trên thị trường [28] Năm 2012, với mục đích cải thiện khả năng hòa tan trong nước và tính nhạy cảm quang hóa của CIL, Liandong Hu và các cộng sự đã công bố kết quả bào chế phức hợp của CIL với hydroxypropyl-β-cyclodextrin bằng phương pháp đông khô Độ tan của CIL trong phức hợp thu được là 1,84 × 10-3 mol/L, cao hơn 10.000 lần độ tan của CIL nguyên liệu (1,30 × 10-7 mol/L) Hơn nữa, CIL ở dạng phức hợp ổn định hơn dưới tác động của ánh sáng [9]

Khi bào chế dưới dạng vi nhũ tương, chế phẩm chứa CIL cũng có thể được cải thiện đặc tính hòa tan Công thức bào chế được xác định bằng phương pháp xây dựng giản đồ pha với tocotrienol, sử dụng chất hoạt động bề mặt và chất đồng hoạt động bề mặt lần lượt là Tween 20 và Transcutol HP Kết quả thu được sau khi bào chế là vi nhũ tương với các hạt tiểu phân hình cầu có kích thước 13,31 ± 4,3 nm, thế zeta là -11,4 ± 2,3 mV Vi nhũ tương CIL được đánh giá là có những đặc tính của một vi nhũ tương lý tưởng và ổn định trong 3 tháng ở nhiệt độ môi trường [29]

Hệ phân tán rắn chứa CIL đã được nghiên cứu và công bố năm 2018, trong đó Pluronic F-68 đã được sử dụng là chất mang Từ HPTR tạo ra, nhóm tác giả đã bào chế viên hòa tan nhanh chứa CIL Công thức viên có tỷ lệ CIL:Pluronic F-68 (1:3) giải phóng 85 % CIL, còn CIL nguyên liệu cho kết quả giải phóng 8 % sau 15 phút [18]

13

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị

2.1.1 Nguyên vật liệu, hóa chất

Bảng 2.1 Hóa chất dùng trong nghiên cứu

2.1.2 Thiết bị

Bảng 2.2 Bảng thiết bị dùng trong nghiên cứu

1 Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) Agilent 1200

Agilent Technologies

– Đức 2 Thiết bị thử khuếch tán Side-by-side

diffusion

Crown Glass Company – Mỹ 3 Kính hiển vi kết nối camera Eclipse Ci - L Nikon – Nhật Bản 4 Máy đo pH FiveEasyTM FE20 Mettler Toledo –

Thụy Sỹ 5 Máy khuấy từ Wisetir MSH – 20A Daihan Scientific –

Hàn Quốc 6 Thiết bị thử độ hòa tan 6 cốc RC – 6 Trung Quốc 7 Bể siêu âm WUC - A10H Hàn Quốc 8 Tủ sấy UM500 Memmert – Đức 9 Máy FTIR FTIR Affinity - 1S Shimadzu – Nhật 10 Máy phân tích nhiệt vi sai DSC 1 StarSystem Mettler Toledo –

Thụy Sỹ

14 Các dụng cụ khác: tấm kính, dao cạo inox, chày cối sứ, cân phân tích, bể điều nhiệt, bể siêu âm, cốc có mỏ, micropipet, bình định mức, ống đong, màng lọc cellulose acetat kích thước lỗ lọc 0,45 μm, màng PTFE 0,2 μm

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Sàng lọc, lựa chọn dung môi và chất mang bào chế HPTR - Bào chế HPTR bằng phương pháp tráng phim - bay hơi dung môi - Đánh giá ảnh hưởng của loại chất mang, của tỷ lệ dược chất đến một số đặc tính của HPTR

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp bào chế

2.3.1.1 Phương pháp lựa chọn thành phần công thức

Thành phần chính của HPTR bao gồm: dược chất cilnidipin (CIL), chất mang polyme và dung môi hữu cơ Tiến hành lựa chọn polyme và dung môi bằng cách khảo sát sơ bộ độ tan của dược chất CIL và khả năng được solvat hóa, trương nở, hòa tan của một số polyme thân nước trong các loại dung môi hữu cơ

a Khảo sát lựa chọn dung môi hữu cơ - Khảo sát sơ bộ khả năng hòa tan của CIL trong dung môi hữu cơ: Trong lọ thủy tinh 10 mL có nút cao su kín, cố định lượng dung môi sử dụng (5 mL) Đặt lọ dung môi bên trong có thanh khuấy từ được bao bởi teflon kháng dung môi lên trên máy khuấy từ Cân từng lượng nhỏ dược chất và thêm lần lượt vào lọ thủy tinh, đậy kín bằng nút cao su, khuấy trộn bằng máy khuấy từ để hòa tan dược chất (nếu cần) Việc thêm dược chất được tiếp tục cho đến khi trong dung dịch có tiểu phân rắn không thể tan thêm Lượng dược chất đã thêm vào ở các lần trước đó được ghi lại để tính toán Các dung môi được lựa chọn để khảo sát gồm có: ethanol 96 %, methanol, ethyl acetat, n-hexan, cloroform, aceton, diclomethan

b Khảo sát khả năng hòa tan của polyme - Khảo sát khả năng được solvat hóa, trương nở và hòa tan của polyme trong dung môi hữu cơ: Đong khoảng 20 g dung môi vào cốc thủy tinh 50 mL, đặt lên máy khuấy từ và duy trì khuấy liên tục trong khi cho từ từ polyme vào với tỷ lệ 1:10 (kl/kl) so với lượng dung môi Duy trì khuấy trộn trong 60 phút Màng polyme được dùng để bọc kín miệng cốc trong quá trình khuấy nhằm hạn chế sự bay hơi của dung môi Quan sát hình thức của chất lỏng thu được để đánh giá khả năng solvat hóa, trương nở và hòa tan của polyme Các polyme thân nước, có khả năng tan trong môi trường dịch vị được lựa chọn để khảo sát gồm có: HPC EF, Eudragit E100 (EE100), HPMCAS, HPMCP, PVP K30, HPMC E6, PVA 205

2.3.1.2 Phương pháp bào chế HPTR

15 HPTR chứa CIL bào chế bằng phương pháp tráng phim - bay hơi dung môi tiến hành gồm các bước sau:

- Cân lượng dược chất, polyme và dung môi theo các công thức khảo sát - Chuyển dung môi vào trong cốc thủy tinh được bọc kín miệng cốc bằng màng PE, đặt cốc lên máy khuấy từ trong điều kiện hạn chế ánh sáng

- Hòa tan hoàn toàn dược chất trong dung môi hữu cơ sử dụng máy khuấy từ - Thêm từ từ lượng polyme có trong công thức vào dung dịch dược chất trên kết hợp với khuấy trộn để tránh sự vón cục của polyme

- Duy trì khuấy để polyme trương nở/hòa tan trong khoảng 2 giờ đến khi thu được dung dịch trong suốt

- Dung dịch chứa dược chất và polyme được dàn thành lớp mỏng, đều trên các phiến kính có kích thước 30×30 cm

- Bay hơi dung môi bằng cách thổi khí nóng (khoảng 40 - 45˚C) lên bề mặt các dung dịch đã được dàn mỏng ở trên cho đến khi tạo thành lớp màng mỏng khô, rắn

- Dùng dao cạo bằng inox thu gom mẫu vào đĩa petri, tiếp tục sấy ở 55˚C trong tủ sấy tĩnh (khoảng 3 giờ) đến khối lượng không đổi thu được HPTR

- Làm nguội HPTR, sau đó nghiền bằng chày cối sứ thu được bột mịn hoặc hạt - HPTR đã nghiền mịn được bảo quản bằng 2 lần túi PE hàn kín, đặt trong bình hút ẩm có chứa silicagel ở nhiệt độ phòng và tránh ánh sáng

b Tiến hành

- Chuẩn bị pha động: Pha dung dịch đệm phosphat pH 6,0: Hoà tan 6,8 g natri dihydrophosphat trong nước siêu sạch vừa đủ 1000 mL, điều chỉnh pH bằng acid phosphoric hoặc natri hydroxyd Lọc dung dịch đệm phosphat pH 6,0 qua màng lọc kích thước 0,45 μm; siêu âm đuổi bọt khí dung dịch đệm phosphat pH 6,0 và acetonitril trong 15 phút

- Dung dịch chuẩn gốc: cân chính xác khoảng 10 mg CIL chuẩn cho vào bình định mức 25 mL, thêm khoảng 15 mL acetonitril, siêu âm đến hòa tan hoàn toàn CIL, bổ sung acetonitril vừa đủ đến vạch, lắc đều

16 - Dãy dung dịch chuẩn: pha loãng dung dịch chuẩn gốc bằng acetonitril để thu được dãy dung dịch chuẩn có nồng độ từ 0,625 - 20,0 μg/mL

- Dung dịch thử: mẫu thử hòa tan của HPTR chứa CIL trong môi trường HCl pH 1,2 có hoặc không chứa 0,1 % Tween 80

- Dung dịch placebo: có các thành phần và tỷ lệ tương tự mẫu thử nhưng không chứa CIL Tiến hành chuẩn bị dung dịch chuẩn và dung dịch thử trong điều kiện tránh ánh sáng

Phương pháp được thẩm định trên một số tiêu chí: độ đặc hiệu, độ thích hợp, khoảng tuyến tính (Phụ lục 1)

2.3.2.2 Định lượng toàn phần HPTR

Chuẩn bị mẫu thử: Cân chính xác m (g) bột phân tán rắn tương ứng với khoảng 0,01 g CIL cho vào bình định mức 5 mL, thêm khoảng 3 mL dung dịch acetonitril hoặc hỗn hợp acetonitril : nước = 80 : 20 (v/v), tùy thuộc vào loại polyme trong HPTR Đem siêu âm để hòa tan hoàn toàn bột rắn, bổ sung dung môi hòa tan vừa đủ đến vạch, lắc đều Tiến hành pha loãng 200 lần dung dịch trên bằng dung môi vừa hòa tan để thu được dung dịch thử có nồng độ của CIL khoảng 10 μg/mL

Định lượng nồng độ CIL trong dung dịch thử bằng phương pháp HPLC đã mô tả ở mục 2.3.2.1 Hàm lượng CIL trong mẫu bột phân tán rắn được tính theo công thức:

% 𝐶𝐼𝐿 = 𝐶 𝑓 5

𝑚 106 100

Trong đó: C là nồng độ CIL trong dung dịch thử (μg/mL); f là hệ số pha loãng (f

=200); m là khối lượng bột phân tán rắn (g) 2.3.2.3 Phương pháp thử độ hòa tan của cilnidipin trong HPTR

Dựa trên nghiên cứu đã thực hiện trước đây và tham khảo các tài liệu [3],[11], tiến hành đánh giá độ hòa tan của CIL bằng phương pháp thử độ hòa tan với điều kiện sau:

- Thiết bị: kiểu cánh khuấy - Tốc độ khuấy: 75 vòng/phút - Môi trường hòa tan: 900 mL dung dịch acid hydrocloric (HCl) pH 1,2; có thể chứa 0,1 % Tween 80

- Nhiệt độ: 37,0 ± 0,5 ˚C - Tại các thời điểm nhất định (5 phút, 10 phút, 20 phút, 30 phút, 45 phút, 60 phút, 90 phút), hút chính xác 5,0 mL dịch hòa tan, lọc qua màng lọc cellulose acetat kích thước lỗ lọc 0,45 μm, bỏ một phần dịch lọc đầu Đồng thời bổ sung chính xác 5,0 mL môi trường hòa tan mới vào cốc thử hòa tan Định lượng nồng độ CIL trong các mẫu ở từng thời điểm bằng HPLC đã nêu ở mục 2.3.2.1 Tỷ lệ CIL đã hòa tan tại thời điểm thứ i (% CIL hòa tan) theo công thức:

17 % 𝐶𝐼𝐿 ℎò𝑎 tan = (𝑉𝑚𝑡 𝐶𝑖 + 𝑉 ∑ 𝐶𝑗)

𝑖=1𝑗=0

.100𝑚 (%) Trong đó:

Ci là nồng độ CIL trong môi trường thử hòa tan tại thời điểm i (μg/mL);

Vmt là thể tích môi trường thử hòa tan (Vmt = 900 mL); V là thể tích môi trường đã hút ra tại mỗi thời điểm (V = 5 mL); m là tổng khối lượng CIL trong mẫu thử hòa tan (μg)

2.3.2.4 Phương pháp thử hòa tan - khuếch tán trên thiết bị khuếch tán ngang Nguyên lý cấu tạo: bao gồm 2 khoang (khoang cho và khoang nhận) được ngăn

cách nhau bởi màng khuếch tán Một số thiết bị thử khuếch tán thường dùng trong nghiên cứu: bình khuếch tán Kath, Wurster, Franz, thiết bị side-bi-side diffusion,…[2]

Hình 2.1 Thiết bị side-bi-side diffusion (khuếch tán kiểu nằm ngang)

Mô hình thử khuếch tán ngang bằng thiết bị side-bi-side diffusion dùng để đánh giá 2 quá trình liên tiếp là sự hòa tan dược chất và sự khuếch tán của dược chất ở dạng phân tử tự do qua màng Đây là 2 quá trình tương tự xảy ra khi thuốc đi vào đường tiêu hóa: thuốc được hòa tan trong dịch tiêu hóa, sau đó dược chất hòa tan dạng phân tử tự do được thấm qua niêm mạc ruột và đi vào vòng tuần hoàn chung

Khả năng hòa tan - khuếch tán dược chất qua màng được đánh giá trong hai điều kiện môi trường như sau:

a Môi trường khoang cho có Tween 80

- Môi trường khoang cho là dung dịch HCl pH 1,2 chứa 0,1 % Tween 80 - Môi trường khoang nhận là dung dịch HCl pH 1,2 chứa 0,1 % Tween 80

b Môi trường khoang cho không có Tween 80

- Môi trường khoang cho là dung dịch HCl pH 1,2 - Môi trường khoang nhận là dung dịch HCl pH 1,2 chứa 0,1 % Tween 80 Điều kiện thử cho 2 trường hợp:

18 - Màng thử giải phóng: hydrophillic PTFE 0,2 μm, bề dày 65 μm, độ xốp 80 %, diện tích khuếch tán 0,6369 cm2 (Omnipore, Ireland) Màng được ngâm trong nước cất khoảng 30 phút trước khi thử

- Tốc độ khuấy từ ở khoang cho và khoang nhận là 200 vòng/phút - Nhiệt độ thử: 37,0 ± 0,5 ˚C

Tiến hành thử hòa tan - khuếch tán: - Thêm đồng thời 2 mL môi trường vào từng khoang tương ứng, cho một lượng bột phân tán rắn tương đương với 5 mg CIL vào khoang cho Bổ sung môi trường tương ứng vào cả khoang cho và khoang nhận sao cho thể tích mỗi khoang vừa đủ 4 mL

- Tại các thời điểm 5; 15; 30; 60; 90; 150 phút, dùng syringe 1 mL để hút 0,5 mL dịch trong khoang nhận và bổ sung ngay 0,5 mL môi trường mới vào khoang nhận Định lượng nồng độ CIL trong môi trường khoang nhân tại từng thời điểm bằng phương pháp HPLC mô tả ở mục 2.3.2.1

Xác định lượng CIL khuếch tán qua màng tại thời điểm khác nhau theo công thức:

𝑋𝑖 = 𝑉1 𝐶𝑖+ 𝑉2 ∑ 𝐶𝑗

𝑖=1𝑗=0Trong đó: Xi là lượng CIL khuếch tán qua màng ở thời điểm i (μg);

Ci là nồng độ CIL trong khoang nhận tại thời điểm thứ i (μg/mL);

V1 là thể tích môi trường khoang nhận (V1 = 4 mL); V2 là thể tích môi trường lấy tại các thời điểm i (V2 = 0,5 mL)

2.3.2.5 Phương pháp khảo sát đặc tính màng mỏng HPTR bằng kính hiển vi

Mục đích của thí nghiệm này là nhằm khảo sát định tính sự kết tinh của dược chất trong HPTR

Trong quá trình bào chế HPTR CIL, lấy một lượng nhỏ (khoảng 1-2 giọt) dung dịch chứa hoạt chất và polyme đã hòa tan hoàn toàn, nhỏ lên phiến kính và dàn mỏng Sau đó, mẫu được làm khô bằng cách thổi gió nóng và màng mỏng được sấy khô trong tủ sấy tĩnh với thông số giống quá trình bào chế HPTR

Soi màng mỏng HPTR được cố định trên lam kính dùng kính hiển vi quang học (KHV) quan sát ở các vật kính có độ phóng đại khác nhau với cường độ ánh sáng phù hợp Ghi lại hình ảnh thu được ở các vị trí khác nhau bằng phần mềm NIS Elements D4.2 tích hợp trên thiết bị

2.3.2.6 Phương pháp quét nhiệt lượng vi sai (DSC)

Chuẩn bị mẫu: cân một lượng bột (nguyên liệu hoặc mẫu bào chế HPTR đã được làm khô trong bình hút ẩm chứa silicagel) tương ứng khoảng 1 - 5 mg CIL, chuyển vào

19 đĩa nhôm dùng để phân tích DSC, hàn nắp và đục lỗ Trong quá trình chuẩn bị, mẫu được nghiền mịn nhẹ nhàng tránh làm thay đổi trạng thái kết tinh của các thành phần

Điều kiện đo: Máy phân tích nhiệt DSC StarSystem - Mettler Toledo; ổn định mẫu 25˚C trong 5 phút; lưu lượng khí N2: 50,0 mL/phút; khoảng quét nhiệt 25 ˚C - 200 ˚C, tốc độ gia nhiệt 10 ˚C/phút

2.3.2.7 Phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier

Chuẩn bị mẫu: tương tự kỹ thuật DSC Điều kiện đo: máy quang phổ FTIR Affinity - 1S Shimadzu - Nhật Bản; quét phổ IR trong dải số sóng 4000 - 400 cm-1; Dựa vào các dải hấp thụ đặc trưng để đánh giá thành phần hóa học và tương tác giữa các thành phần trong công thức

20

3.1 Khảo sát và lựa chọn thành phần công thức bào chế

3.1.1 Sàng lọc dung môi hòa tan cilnidipin

Tiến hành xác định sơ bộ độ tan của CIL nguyên liệu trong một số dung môi hữu cơ theo phương pháp đã mô tả ở mục 2.3.1.1a, kết quả được trình bày ở Bảng 3.1

Bảng 3.1 Sơ bộ xác định độ tan của CIL trong một số dung môi hữu cơ

Ethanol 96 % 0,024 Methanol 0,024 Chloroform 0,594 Diclomethan 0,769 Ethyl acetat 0,400

Nhận xét: Kết quả cho thấy, CIL nguyên liệu (CIL NL) tan tốt nhất trong 4 dung môi: diclomethan, aceton, chloroform, ethyl acetat Vì vậy, lựa chọn 4 dung môi này tiếp tục đánh giá khả năng được solvat hóa, hòa tan, trương nở của các polyme trong dung môi

3.1.2 Sàng lọc polyme

Đánh giá khả năng được solvat hóa, hòa tan, trương nở của một số polyme trong các dung môi hữu cơ đã lựa chọn theo phương pháp đã mô tả ở mục 2.3.1.1b, kết quả được trình bày ở Bảng 3.2

Bảng 3.2 Khả năng được solvat hóa, trương nở, hòa tan của các polyme trong dung môi

21 Từ kết quả khảo sát trên, 3 loại polyme được lựa chọn để bào chế HPTR bao gồm HPC-EF, PVP K30, EE100 Chúng tôi nhận thấy rằng, đối với các polyme hòa tan chậm trong dung môi khi làm ướt bằng ethanol có thể làm cho quá trình hòa tan nhanh hơn đáng kể Vì vậy, ethanol được dùng để giúp hòa tan hoàn toàn polyme và được thêm vào tạo hỗn hợp trước khi hòa tan polyme (nếu cần dùng)

3.1.3 Bào chế HPTR

Aceton là dung môi được lựa chọn để hòa tan dược chất và polyme do tính ít độc và khả năng hòa tan như nhau đối với cả 3 loại polyme đã lựa chọn Tiến hành bào chế HPTR cilnidipin bằng phương pháp bay hơi dung môi theo phương pháp được trình bày ở mục 2.3.1.2, với chất mang là EE100, HPC EF, PVP K30; dung môi là aceton có thể phối hợp với ethanol, nồng độ polyme so với dung môi khoảng 20 % Các thí nghiệm và ký hiệu được trình bày ở Bảng 3.3, Bảng 3.4 mô tả thông số quá trình chế tạo HPTR và đặc điểm sản phẩm

Bảng 3.3 Bảng thiết kế thí nghiệm và ký hiệu

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của loại polyme đến quá trình bào chế HPTR

EE100 HPC EF PVP K30 Dung môi Aceton Aceton Aceton + Ethanol 96

% (tỷ lệ 9:1) Đặc điểm sản phẩm

sau bốc hơi dung môi

Màng giòn, dễ nghiền thành bột

Lớp màng dẻo, không nghiền tạo bột

được

Màng giòn, dễ nghiền thành bột Hình thức tạo bột

Tiêu bản của CIL nguyên liệu, các mẫu HPTR được soi dưới kính hiển vi (KHV) theo phương pháp mô tả ở mục 2.3.2.5, kết quả được trình bày ở Hình 3.2 và Hình 3.3

23

Hình 3.2 Hình ảnh CIL nguyên liệu khi quan sát trên KHV vật kính 40x

Hình 3.3 Một số hình ảnh đại diện quan sát dưới KHV vật kính 40x của các HPTR với

chất mang polyme và tỷ lệ dược chất khác nhau

Tiến hành định lượng CIL trong các mẫu HPTR theo phương pháp đã mô tả ở mục 2.3.2.2, kết quả được trình bày ở Bảng 3.5

Bảng 3.5 Kết quả định lượng CIL trong các mẫu HPTR (%)

Hàm lượng theo thiết kế

% Lý thuyết % Thực tế % Lý thuyết % Thực tế % Lý thuyết % Thực tế 10 % 9,96 9,91 9,99 9,86 9,85 9,97 20 % 19,96 19,78 20,0 21,0 19,98 20,02 30 % 30,04 29,95 30,3 30,72 30,41 30,86 50 % 49,75 50,69 49,89 52,86 49,99 54,79

24 Nhận xét: Kết quả định lượng CIL trong HPTR cho thấy kết quả thu được không khác biệt nhiều so với giá trị lý thuyết Các mẫu có tỷ lệ CIL ở mức 10 % có kết quả định lượng thấp hơn từ 0,05 % đến 0,13 % so với giá trị lý thuyết Trong khi đó, hầu hết các mẫu có mức hàm lượng cao hơn đều cho kết quả định lượng cao hơn so với lý thuyết Điều này có thể xuất phát từ tỷ lệ hư hao lớn khi thao tác với số lượng nhỏ Trên sắc ký đồ của mẫu phân tích đều không phát hiện thêm píc mới hoặc píc lạ Kết quả định lượng dược chất trong các HPTR (hàm lượng ít thay đổi, không có píc phân hủy) cho thấy dược chất ổn định trong quá trình bào chế

3.2 Đánh giá tương tác dược chất - polyme trong HPTR bằng phổ FTIR

Tiến hành ghi phổ FTIR các mẫu cilnidipin nguyên liệu (CIL NL), các polyme EE100, HPC EF, PVP K30, hỗn hợp vật lý của công thức bào chế HPTR với tỷ lệ dược chất 20 % (CIL-Eudragit, CIL-HPC, CIL-PVP) và mẫu HPTR có tỷ lệ CIL 20 % (E2, H2, P2) Phổ IR truyền qua các mẫu được trình bày trong các Hình 3.4, Hình 3.5, Hình 3.6

a Mẫu HPTR sử dụng chất mang Eudragit E100

Hình 3.4 Phổ IR của (a) CIL nguyên liệu (CIL NL), (b) HPTR E2,

(c) hỗn hợp vật lý (CIL-Eudragit), (d) Eudragit E100

Trên phổ FTIR của nguyên liệu CIL có các đỉnh sắc nhọn, đặc trưng cho các nhóm chức trong phân tử Ở số sóng 3284 cm-1 có một đỉnh đặc trưng của nhóm chức amin bậc 2 Vùng có số sóng 3000 - 2850 cm-1 là sự cộng gộp của nhiều nhóm C-H của nhân thơm, alken và alkan Đỉnh có số sóng 1695 cm-1 là đặc trưng của nhóm chức C=O Hai đỉnh có số số sóng ở 1648 cm-1 và 1622 cm-1 tương ứng với dao động của các nối đôi C=C mạch hở và mạch vòng Đỉnh ở số sóng 1523 cm-1 tương ứng với dao động của liên kết N-O bất đối xứng và đỉnh ở 1490 cm-1 tương ứng với dao động của các liên kết C-C trong nhân thơm

25 Trên phổ IR của Eudragit E100 (EE100), cũng giống như phổ IR của CIL NL, có vùng 3000 - 2850 cm-1 là sự cộng gộp tín hiệu của nhiều loại liên kết C-H khác nhau Tín hiệu có đỉnh ở 1718 cm-1 là đặc trưng của các liên kết C=O ester Các đỉnh ở 1143 cm-1 và 1058 cm-1 đặc trưng cho liên kết C-O ester Các đỉnh đặc trưng của CIL vẫn xuất hiện rõ nét ở hỗn hợp vật lý của CIL và EE100 Tuy nhiên, mẫu HPTR E2, các tín hiệu đặc trưng của CIL yếu đi đáng kể, ngoại trừ nhóm các dao động đặc trưng cho liên kết C-H Trên phổ IR của HPTR không còn xuất hiện tín hiệu đặc trưng của nhóm amin bậc 2 tại 3284 cm-1 , chứng tỏ H của nhóm amin đã được đưa ra để tạo liên kết hydro Tương tự, tín hiệu của nhóm C=O và C=C của CIL cũng bị dịch chuyển và che khuất, tương ứng, chứng tỏ các nhóm chức này có thể đã tham gia vào các liên kết hydro với các phân tử EE100

Kết quả phân tích phổ FTIR của các mẫu HPTR cho thấy có bằng chứng của việc tạo ra các liên kết hydro giữa dược chất và các tá dược polyme Các liên kết hydro này không làm thay đổi bản chất hóa học của dược chất nhưng có khả năng làm tăng phân tán dược chất vào chất mang và độ ổn định về mặt vật lý của HPTR Tương tác dược chất và tá dược cũng giúp tăng độ hòa tan của dược chất từ HPTR

3.3 Đánh giá trạng thái kết tinh của dược chất bằng quét nhiệt vi sai DSC

3.3.1 HPTR sử dụng chất mang Eudragit E100

Phép đo DSC được thực hiện với các mẫu CIL nguyên liệu (CIL NL), mẫu bào chế HPTR E1, E2, E3, E4 và hỗn hợp vật lý của CIL và EE100 (tỷ lệ CIL 10 %) (HHVL) Kết quả quét phổ DSC được trình bày ở Hình 3.7